La física del frenado dinámico explicada con sandías y gelatina

De pequeños nos enseñaron que la energía ni se crea ni se destruye, sólo se transforma. Pero lo que se olvidaron de decirnos es que una vez transformada, es una pena desperdiciarla. La mayoría de los vehículos motorizados lo hacen en su frenada. Por lo general, la energía que genera un vehículo en movimiento mientras frena es disipada en forma de calor que se pierde en la atmósfera.

La multinacional General Electric ha pensado en la forma de capturar y almacenar esa energía para, a continuación, volverla a utilizar en un sistema híbrido de locomotoras diesel que inauguren un futuro ferroviario más verde sobre las vías.

Es el llamado "frenado regenerativo" y su física se ilustra de maravilla con este vídeo donde la fuerza de un objeto se mide en newtons y es el resultado indudable de la masa por la aceleración, ya sea para una sandía, un tomate o un frágil adorno navideño:

El sistema de frenado dinámico desarrollado por General Electric ya está presente en más de 3.700 nuevas locomotoras Evolution que corren por distintos países. La Evolution es la considerada “la locomotora más avanzada tecnológicamente” del mundo, con un motor de 12 cilindros que produce la misma potencia que su predecesora de 16 cilindros; y lo hace utilizando menos combustible y produciendo menos emisiones que los modelos anteriores, gracias al sistema de frenado regenerativo que incorpora.

La energía del frenado es almacenada en unas baterías de plomo abordo que funcionan a 300ºC y puede ser reutilizada por la tripulación a demanda, permitiendo 2.000 C.V extras de potencia cuando sea necesario; a la vez se reduce el consumo de combustible hasta en un 15% y las emisiones hasta en un 50% en comparación con la mayoría de las locomotoras de carga en uso hoy en día.

GE asegura que si sustituyeran todas las locomotoras norteamericanas fabricadas antes de 2001 por su tecnología híbrida, se reducirían las emisiones de óxido de nitrógeno tanto como si se eliminaran un tercio de todos los coches de las carreteras de EE.UU.

Y es que la energía disipada en el frenado de una sola locomotora de 207 toneladas y 4.400 CV en el transcurso de un año es suficiente para abastecer a 160 hogares durante todo ese año. Haciendo las cuentas, este tipo de locomotoras híbridas son toda una evolución en la sostenibilidad del mundo ferroviario impulsado a diesel.

Fuente: General Electric